Around the Verse: La Fisica del Volo Atmosferico

Il 21 Dicembre si terrà il livestream di Natale incentrato su Squadron 42, mentre il 20 verrà rilasciata una puntata speciale dell’AtV incentrata specificatamente sulla campagna giocatore singolo di Star Citizen.

BURNDOWN

• Il team ha corretto buona parte dei problemi precedentemente riscontrati nelle build Evocati e PTU.
  • Al momento stanno lavorando a quelli relativi alle singole funzionalità, che sono più semplici e veloci da sistemare.
  • Buona parte delle mansioni attualmente in corso riguardano la rifinitura dell’aggiornamento 3.0 prima del suo rilascio Live.

Missioni

• Gli NPC che assegneranno le missioni di gioco più importanti, vale a dire Ruto e Miles, sono anche nelle mani del team di QA, che sta effettuando gli ultimi controlli riguardanti il sistema della reputazione, le battute da riprodurre a seconda del contesto ed altre variabili.
  • Lo scorso fine settimana hanno tenuto una riunione di revisione per verificare lo stato generale del loro sviluppo, ma questa settimana ne terranno un’altra per controllare altri elementi e, se possibile, convalidare gli ultimi lavori per chiudere definitivamente questa funzionalità.
  • In particolare, al momento si stanno concentrando sulla rifinitura di alcune animazioni ed effetti visivi.
• La scorsa settimana si sono accorti che tutte le navi IA spawnavano senza NPC ed erano assolutamente inerti, cosa che rendeva impossibile completare alcune missioni o giocare alla modalità Vanduul Swarm.
• Un altro problema che hanno individuato nelle ultime build interne rendeva invisibili tutti gli oggetti e gli NPC a causa di una gestione errata delle ombre, le quali venivano fuse con l’ambiente circostante.
• Un bug per certi versi antitetico è quello che causava la comparsa di fantasmi su GrimHEX.
  • Quando ci si recava nel negozio di Ruto e si puntava la torcia della tuta dietro il terminale che attivava la prima missione, si poteva vedere una sagoma scura.
  • Questa sagoma era quella di Ruto, il cui modello è stato posto in quel punto per permettere ai giocatori di vedere il suo volto durante la riproduzione della comunicazione olografica.
  • Ciò era necessario in quanto l’ologramma ha bisogno che il modello del personaggio esista all’interno del gioco perché sia possibile riprodurlo.
  • Sebbene avessero fatto in modo che lo NPC fosse invisibile, un problema relativo alla gestione delle luci permetteva di vedere la sua sagoma quando veniva illuminata con una torcia.
• Hanno terminato la revisione degli NPC degli uffici amministrativi, che a breve verranno implementati nelle missioni.
• Inoltre, stanno integrando la funzionalità dei volumi probabilistici.
  • Il suo scopo consiste nell’innescare degli eventi casuali durante il viaggio quantistico, costringendo così i giocatori a fermarsi.
  • Tra gli eventi che stanno implementando troviamo il passaggio improvviso di meteoriti, o un’imboscata preparata da alcuni pirati.
  • Tuttavia, devono ancora completare il bilanciamento di questo gameplay per evitare che si presenti troppo frequentemente.
• Mentre si occupavano di una serie di bugfix riguardanti le missioni, hanno individuato dei problemi che portavano il sistema di gestione fisica delle navi, lo IFCS, a compensare troppo determinati movimenti o eventi, rendendo i velivoli instabili.
  • Al momento hanno sistemato uno di questi inconvenienti e stanno lavorando agli altri.

Navi/Veicoli

• Stanno terminando le ultime rifiniture e bugfix riguardanti un po’ tutte le astronavi del gioco.
  • Stanno correggendo dei problemi di animazione relativi alla serie 300, che causano l’espulsione dei giocatori dall’abitacolo subito dopo esservi entrati.
  • Stanno sistemando un bug riguardante i carrelli di atterraggio della Glaive, che tende a rimbalzarsi quando a terra.
  • Stanno eliminando un problema relativo all’atmosfera interna della Herald, che presenta dei punti vuoti in cui i giocatori possono soffocare.
  • Stanno bilanciando gli scudi di un po’ tutti i velivoli ed il loro meccanismo di gestione, inclusi la ripartizione dell’energia tra le varie facce ed i loro tempi di ricarica e riattivazione.
  • Al momento l’interfaccia degli scudi mostra al giocatore le informazioni riguardanti la loro resistenza massima, la velocità di rigenerazione, la quantità di energia usata per alimentarli, la ripartizione di quest’ultima tra le varie facce e lo stato della modalità di “Indurimento”, che conferisce agli scudi un boost temporaneo.
• Devono ricontrollare i dispostivi EMP, in quanto non riescono a disattivare alcuni componenti delle navi.
• Stanno ricontrollando le porte della Caterpillar, le quali presentano una serie di bug riguardanti le collisioni e le animazioni, tanto che spesso finiscono per compenetrare altri oggetti o parti della nave stessa.
• Hanno modificato la maniera in cui le navi si rompono ed i detriti che vengono generati dai pezzi distrutti, nonché l’ordine con cui questi esplodono.
• Devono sistemare un paio di bug minori relativi all’Assicurazione, la cui schermata non mostra i tempi di riconsegna delle navi, né il bilancio di AUEC dei giocatori.

Spostamenti

• Questa settimana hanno parzialmente risolto un problema con il sistema GravLev che spesso causava la collisione delle moto con il terreno.
• Con la configurazione finale del Sistema Oggetti 2.0 e la calibrazione del meccanismo di volo atmosferico hanno completato l’implementazione delle funzionalità previste per la 3.0.
  • Al momento si stanno concentrando sul bilanciamento di questi ed altri aspetti, come il consumo del carburante quantistico e dell’idrogeno.
• Hanno corretto una serie di bug relativi al volo atmosferico, come ad esempio le turbolenze che si riscontravano anche a nave ferma.

MobiGlas

• L’integrazione dell’UI è arrivata alla seconda fase di test QA delle tre totali.
  • A breve dovrebbero iniziare anche l’ultima fase e successivamente potranno passare alla revisione di questa funzionalità.
• Anche il PMA, l’App del Manager Personale, è entrato nella fase di test QA.
• Sono iniziati i lavori del VMA, l’App del Manager dei Veicoli, il cui completamento dovrebbe però richiedere poco tempo, in quanto questo sistema è basato sulle stesse funzionalità sviluppate per il PMA.
  • In linea di massima, dovranno soltanto integrare tutti gli oggetti ed equipaggiamenti relativi a navi e mezzi di terra.
• Gli interventi rimasti riguardano principalmente elementi di design.

Prestazioni/Stabilità

• Di recente si sono concentrati sullo Spawning Persistente, che permette ai giocatori di sloggare nei letti delle proprie navi, per poi riloggare nell’esatto punto in cui si trovavano in precedenza.
• Sono stati fatti dei grossi passi in avanti a livello di prestazioni.
  • Dal momento che hanno terminato di implementare tutte le nuove funzionalità, adesso è più semplice apportare le ottimizzazioni necessarie per migliorare la fluidità dell’esperienza di gioco.
  • In precedenza, l’aggiunta di nuovi elementi di gameplay li costringeva ad andare a riguardare ogni volta un po’ tutto il lavoro fatto fino a quel momento, a causa delle modifiche introdotte nel codice dalle nuove funzioni.
  • Adesso, invece, possono passare in rassegna un po’ tutti i sistemi e stabilire con precisione quali di essi vadano ottimizzati o rifiniti, senza aver il timore di dover tornare successivamente sui loro passi ed effettuare nuovi interventi.
• Stanno continuando a lavorare al sistema di update culling, che permetterà di migliorare notevolmente le prestazioni di gioco, riducendo la quantità degli aggiornamenti, dei calcoli e delle comunicazioni con il server in base alla distanza a cui le varie entità si troveranno dal giocatore.
  • Sfortunatamente, la riunione di revisione della scorsa settimana ha mostrato una serie di problemi, come desync, spawn errato dei giocatori e crolli nelle prestazioni, che hanno ritardato l’implementazione in gioco di questo componente.
  • Ad esempio, durante un test si sono accorti che dopo sei ore di uptime dei server, il motore fisico iniziava ad usare tempi negativi.
  • Attualmente sono impegnati a sistemare questi bug.
• Le modifiche al sistema dei Pensieri Interiori hanno passato la revisione e sono state integrate in gioco.
  • Prima del rilascio Live della 3.0 dovranno però apportare le ultime rifiniture e migliorie.

• Il numero totale dei problemi che impediscono il rilascio Live della 3.0 è di 176 unità, divise in 2 a priorità assoluta, 75 critiche, 69 elevate e 30 moderate.
• Solo nell’ultima settimana sono stati effettuati 518 aggiornamenti della build di sviluppo.

DIETRO LE QUINTE: LA FISICA DEL VOLO ATMOSFERICO

• La discussione del modello di volo atmosferico è una cosa complicata, in quanto hanno già pianificato tutte le funzionalità ed i meccanismi finali che intendono implementare nel lungo termine, ma ci arriveranno per gradi, per cui bisogna distinguere tra come sarà la versione completa del sistema e quali saranno, invece, i primi passaggi di integrazione a breve e medio termine.
  • Lo scopo ultimo è di fare in modo che non solo le navi, ma anche i loro componenti, come i propulsori, si comportino in maniera diversa tra atmosfera e spazio.
  • Nello spazio, le navi godranno di accelerazioni elevate, con impulsi forti che causeranno delle forze-G intense, ma di breve durata, per cui i piloti potranno trarre il massimo dal proprio velivolo.
  • In atmosfera, invece, il meccanismo di volo si concentrerà sull’applicazione di forze prolungate, sostenute nel tempo, che serviranno a mantenere in aria il mezzo, contrastando la forza di gravità e le eventuali turbolenze presenti.
  • Nel breve termine, vale a dire con la 3.0, implementeranno quanto necessario per iniziare a trasmettere ai giocatori queste sensazioni. Di conseguenza, quando un’astronave entrerà in atmosfera, essa passerà ad una sorta di stato chiamato “modalità di volo atmosferico”, per cui le accelerazioni che potrà generare verranno diminuite e il velivolo risentirà dell’attrito con l’aria, il quale in futuro verrà reso tramite una serie di forze asimmetriche.
  • Tutto questo richiederà tantissimi test ed interventi di bilanciamento, durante i quali si assicureranno sia che le prestazioni in atmosfera dei velivoli siano inferiori a quelle nello spazio, sia che ciascuno di essi presenti delle caratteristiche differenti, ma in linea con le proprie peculiarità.
  • Questo processo sarà tanto più lungo e complicato, quanto più pesante sarà il mezzo in questione. Durante i primi test si sono accorti che le modifiche imposte dal passaggio alla modalità di volo atmosferico rendevano impossibile tenere in quota navi del tonnellaggio di una Caterpillar o una Starfarer, che quindi finivano irrimediabilmente per schiantarsi al suolo.
  • Questi problemi verranno parzialmente risolti con l’introduzione dei propulsori VTOL, che serviranno proprio a contrastare la forza di gravità e facilitare le procedure di atterraggio e decollo dei velivoli più grandi.

• I designer adesso hanno a disposizione una serie di strumenti che permettono loro di configurare l’assetto e le prestazioni in volo di tutti i mezzi del gioco.
  • Tuttavia, hanno iniziato relativamente da poco a sviluppare le funzionalità e gli elementi riguardanti specificatamente il volo atmosferico, che però è una componente di gameplay che desideravano implementare da tempo.
  • Contrariamente al volo nello spazio, quello atmosferico presenta delle variabili aggiuntive, come la forza di gravità, l’attrito dell’aria e le turbolenze in generale, che influenzeranno anche drasticamente il comportamento delle astronavi.
  • La spinta generata dai propulsori verrà in parte utilizzata per controbilanciare queste forze, causando così la riduzione delle prestazioni di volo menzionata poco fa.
  • Dal momento che lo IFCS, cioè il sistema che gestisce l’assetto in volo delle navi, interverrà per contrastare le forze tipiche del volo atmosferico, in linea di massima sembrerà che i velivoli si comportino all’incirca come se fossero nello spazio.
  • Tuttavia, la risposta delle navi agli input dei giocatori sarà differente ed asimmetrica: ad esempio, scendere di quota sarà più facile che salire, in quanto nel primo caso verrete assecondati dalla forza di gravità, mentre nel secondo dovrete contrastarla.
  • Stesso discorso varrà per le turbolenze: se cercherete di virare controvento, la manovra sarà più complicata che provare a farla seguendo la direzione del vento.
  • Saranno quindi questi gli elementi che daranno la sensazione di trovarsi effettivamente in atmosfera e non nello spazio.
• Le turbolenze sono una componente di gameplay relativamente recente.
  • Sono state implementate dopo il CitizenCon ed hanno lo scopo di destabilizzare l’assetto della nave in funzione della sua velocità. Maggiore sarà questa, maggiori saranno gli effetti della turbolenza sul velivolo e più difficile sarà mantenerne il controllo.
  • Il comportamento del mezzo dipenderà anche dal velivolo che starete pilotando. Una Gladius non avrà grosse difficoltà a volare in atmosfera, mentre un’Aurora sarà molto meno stabile, soprattutto ad alte velocità.
  • In linea di massima sarà difficile perdere il controllo del proprio mezzo, fintanto che i giocatori continueranno a muoversi ad una velocità inferiore al suo limite di sicurezza. Lo stesso però non si potrà dire nel caso in cui lo superino.
  • Al momento stanno riscontrando dei problemi con i mezzi più leggeri, come la Merlin, la Nox o la Dragonfly, che risentono tantissimo delle turbolenze.

• Il modello di volo di Star Citizen è in buona parte basato sulla maniera in cui vengono controllate le prestazioni e le capacità di ogni velivolo in risposta agli input dei giocatori.
  • Questo vuol dire che la simulazione fisica non viene effettuata per sé, ma che viene riprodotta mediante un’attenta gestione del comportamento dei mezzi, in funzione delle manovre dei giocatori.
  • Per questo motivo, il modello di volo del gioco è basato su una serie di tempi obiettivo, i quali definiscono la finestra temporale entro cui ogni mezzo è in grado di effettuare qualcosa, che si tratti di un cambio di velocità, di accelerazione o di posizione (quest’ultimo viene usato esclusivamente per l’IA).
  • Quando un giocatore dice al proprio velivolo di virare, il motore di gioco effettua una stima di tutte le forze che esso è in grado di generare per assecondare l’input del giocatore ed in base ad esse definisce il tempo obiettivo di quella manovra.
  • Tale tempo obiettivo risentirà di tutte le variabili in gioco, come ad esempio la spinta che i propulsori possono generare, l’impulso conseguente e, adesso, anche fattori come la gravità e l’attrito dell’aria.
  • Se un giocatore vorrà scendere di quota, il motore di gioco ricalcolerà le spinte a cui la nave è soggetta ed includerà anche la gravità tra quelle favorevoli, permettendo così al velivolo di usare meno i propulsori. Nel caso in cui invece si voglia salire di quota, il gioco cercherà di usare di più i propulsori per generare la spinta necessaria a controbilanciare anche la forza di gravità, adesso avversa alla manovra. Tuttavia, tale spinta potrebbe anche non essere sufficiente a completare l’operazione, per cui il sistema di volo si comporterà di conseguenza.

• Il meccanismo delle turbolenze è una sorta di livello aggiuntivo che si va ad apporre sopra il sistema di controllo in volo appena descritto.
  • Una volta che il motore avrà calcolato tutte le spinte ed i tempi obiettivo di una certa manovra, la componente della turbolenza entrerà in funzione ed applicherà delle forze aggiuntive, basate sulla densità dell’aria, la presenza di vento, ecc.
  • A questo punto, il sistema di controllo di volo cercherà di compensare per mantenere i tempi obiettivo prefissati. Nel caso in cui le forze di spinta generate dal velivolo siano sufficienti a farlo, allora la nave manterrà la sua rotta. Nel caso contrario, si allontanerà da essa.
  • In quest’ultima evenienza spetterà al giocatore intervenire per correggere il problema.
  • Questo approccio permetterà dunque di creare un aspetto di gameplay specifico e caratteristico del volo atmosferico.
• Il meccanismo di calcolo dell’attrito con l’aria terrà dinamicamente conto della superficie effettiva di un velivolo, che verrà stimata in tempo reale sulla base della sua sezione trasversale, per cui ogni mezzo risentirà di forze differenti a seconda della sua forma e delle sue condizioni.
  • Dal momento che questi calcoli sono dinamici, essi terranno conto anche di eventuali danni, come ad esempio la perdita di un’ala, che quindi andranno ad influenzare l’assetto di volo in atmosfera della nave.
  • Un elemento cruciale di tutto ciò sarà il centro di attrito del mezzo. Nel caso in cui questo sia diverso dal centro di massa, il vascello risentirà di una forza di torsione che andrà a sbilanciare il comportamento in volo della nave.
• Le differenze tra volo spaziale ed atmosferico non verranno rese solo attraverso le prestazioni dei velivoli, ma anche mediante effetti grafici.
  • Oltre all’animazione di transizione in atmosfera, quando una nave volerà in aria le scie lasciate dai motori verranno sostituite da quelle di condensazione, che hanno un aspetto sostanzialmente diverso.
  • Tali scie saranno visibili anche da una certa distanza e non scompariranno immediatamente, per cui i giocatori potranno utilizzarle per inseguire altri velivoli.

• La gestione del passaggio da spazio ad atmosfera utilizza una serie di licenze letterarie.
  • Di norma, non esiste una transizione netta tra questi due elementi, ma l’atmosfera si assottiglia sempre di più con l’allontanarsi dalla superficie di un pianeta.
  • Nel caso di Star Citizen non hanno potuto usare un approccio così realistico per motivazioni tecniche, per cui esiste una linea di demarcazione netta che separerà lo spazio dall’atmosfera.
  • Tuttavia, hanno fatto in modo che a queste altitudini la densità dell’aria sia estremamente rarefatta; inoltre essa crescerà con l’avvicinarsi alla superficie, così da rendere più realistico il passaggio spazio/atmosfera.
  • Ciò però vuole anche dire che le turbolenze, che vengono calcolate sulla base della densità dell’aria, saranno tanto più forti quanto più si sarà lontani dalla superficie.
• Di recente si sono accorti di un problema riguardante l’atmosfera di Yela e che permetteva alle navi di raggiungere velocità estremamente elevate, simili a quelle ottenibili nello spazio.
  • Ad un secondo controllo, hanno realizzato che in realtà questo non era propriamente un bug, in quanto la densità dell’aria sulla luna ghiacciata di Crusader era soltanto un centesimo di quella che sarebbe dovuta originariamente essere.
  • Dal momento che l’atmosfera di Yela era così rarefatta, anche le velocità raggiungibili calcolate dal motore di gioco risultavano essere molto più elevate di quelle ottenibili, ad esempio, su Daymar.
  • Il vero problema di conseguenza non era il modello di volo atmosferico in sé, che invece funzionava correttamente, quanto piuttosto il valore della densità dell’aria su quella luna.

• Al momento stanno ancora lavorando agli effetti meteorologici ed alle loro conseguenze sul modello di volo.
  • L’obiettivo ultimo è di fare in modo che il meteo, gli effetti sulla densità atmosferica, le tempeste ed i temporali influiscano effettivamente e dinamicamente sull’assetto e sulla capacità di volo delle astronavi del gioco.
• Il sistema di volo atmosferico sfrutta sostanzialmente lo stesso approccio di funzionamento e le stesse meccaniche di quello spaziale, con la differenza che le navi usano dei profili di comportamento diversi, meno performanti, e che il motore prende in considerazione variabili aggiuntivi, come per l’appunto l’attrito dell’aria, la gravità, le turbolenze ed il meteo.
• Lo scopo finale di tutti queste modifiche ed interventi è di conferire al volo atmosferico delle caratteristiche diverse da quelle del volo spaziale, assicurandosi che ciascun velivolo abbia delle prestazioni e comportamenti differenti non soltanto tra queste due modalità, ma anche rispetto ad altri mezzi, così da avere delle conseguenze importanti a livello di gameplay.
  • L’aspetto più complicato nella realizzazione del modello di volo atmosferico non sono più le funzionalità da implementare, che bene o male sono state tutte individuate e definite, quanto piuttosto trovare il giusto compromesso tra realismo simulativo e divertimento per dare ai giocatori quello che vogliono, ma senza inficiare sulla godibilità del risultato.
  • Un esempio emblematico di questo sforzo sono le moto GravLev, che ancora adesso risentono di una serie di criticità di comportamento che non sono specificatamente correlate ad aspetti tecnici, ma piuttosto di design.
• Un problema non trascurabile che hanno affrontato di recente era costituito dalla gestione dei postbruciatori in atmosfera.
  • Inizialmente avevano provato a mantenere lo stesso comportamento che essi hanno nello spazio, ma ciò aveva causato delle problematiche inerenti ai tempi di decelerazione dei velivoli dopo l’utilizzo dei postbruciatori, spesso troppo lunghi e che nella maggior parte dei casi portavano allo schianto della nave.
  • Successivamente hanno provato a cambiare il loro meccanismo di funzionamento, facendo in modo che in atmosfera i postbruciatori generassero delle accelerazioni significativamente più basse, ma capaci di raggiungere velocità massime più elevate.
  • Tuttavia, nel momento in cui si superava il limite delle velocità di SCM (Manovra di Combattimento Standard), i vascelli diventano incontrollabili, in quanto le basse accelerazioni non erano in grado di compensare adeguatamente per le altissime velocità di spostamento.
  • Per risolvere questa situazione, hanno modificato un po’ tutti i valori di scaling delle velocità in modalità postbruciatore, andando a toccare principalmente le forze di spinta generate da propulsori primari e retro-propulsori.
  • Sono riusciti a trovare una quadra a questo problema soltanto dopo svariate iterazioni e test, per cui adesso le navi medio-piccole sono in grado di rallentare in tempi ragionevoli dopo aver usato i postbruciatori.
  • Ciò non vale per le navi più grandi, come Starfarer e Caterpillar, in quanto esse hanno per loro stessa natura una manovrabilità ridotta, per cui in questo caso bisognerà sempre fare attenzione alle velocità di ingresso in atmosfera.

• In futuro cercheranno di differenziare ulteriormente gli effetti visivi in atmosfera da quelli spaziali, andando a toccare anche i VFX relativi ai singoli propulsori, oltre che le scie di condensazione già presenti.
• Al momento non hanno ancora integrato l’intero sistema di volo atmosferico. Nella 3.0 è stata implementata la base di questo meccanismo, come ad esempio l’influenza dell’attrito dell’aria, della densità atmosferica e dell’attrazione gravitazionale, più una prima iterazione della componente delle turbolenze, in cui l’intensità e la direzione del vento dipenderanno dall’altitudine e potranno assecondare o contrastare il movimento delle navi.
  • Hanno già assemblato un meccanismo di controllo più evoluto che tiene conto anche di altri fattori, ma questi non saranno necessari per la prima implementazione del sistema di volo atmosferico.
  • Tra le altre funzionalità che saranno presenti nella 3.0, vi sarà anche il calcolo del centro di attrito di un velivolo, la cui posizione relativa, rispetto al centro di massa dello stesso mezzo, influenzerà il suo assetto in volo.
  • In futuro questo elemento rivestirà un’importanza notevole, in quanto se una nave non sarà in grado di compensare per la torsione dovuta alla discrepanza tra il suo centro di attrito e quello di massa, magari perché avrà un propulsore malfunzionante, sarà molto più difficile controllarla in atmosfera alle alte velocità e/o altitudini.
• Inoltre, in futuro i velivoli potranno anche danneggiarsi in seguito a manovre estreme in atmosfera, perché le forze di attrito applicate ai vari componenti/parti del vascello potrebbero eccedere la loro resistenza strutturale, spezzandole o rompendole.
  • Attualmente però non sanno ancora come sarà implementata questa funzionalità, dato che presenta una serie di difficoltà tecniche non trascurabili.